無機固體化學

inorganic solid state chemistry

要獲得眾多的無機非金屬新材料，滿足各種高技術領域的需求，必須在原子水平上充分了解材料的組成、結構和性能的關係。無機固體化學正是為解決上述新材料的科學技術問題形成和發展起來的。著重研究固相中的化學反應，晶體的合成和生長，固體的組成和結構，固相的缺陷和缺陷的運動，固體的表面化學等，探索無機固體物質作為材料應用的實際可能。

本書結合作者的工作實踐與無機固體化學的進展，介紹無機固體化學的基本內容和相關實驗。本書從介紹固體材料的合成，包括玻璃、納米粒子、晶體生長、相圖等出發，討論了固相反應、固體中的擴散及固體中的缺陷，簡述了固體中的化學鍵和固體表面化學，並在此基礎上探討了固體材料與材料設計。

本書可供大專院校化學、物理、材料科學等專業的師生閱讀，也可作為這些領域研究人員和技術人員的參考用書。

第一章 緒論

第一節 固體化學研究內容

第二節 固體化學發展的若干前沿領域

一、固體無機化合物和新材料的新合成方法

二、室溫和低熱固相化學反應

三、超微粒子與納米相功能材料

四、層狀化合物與高溫超導

五、原子簇化合物與C6

六、生物無機固體化學

參考文獻

第二章 玻璃與粉末多晶

第一節 前言

第二節 玻璃

一、玻璃的共性

二、玻璃的結構

三、玻璃形成的熱力學和動力學

四、氧化物玻璃

五、半導體玻璃

六、金屬玻璃

第三節 超微粉末和納米粒子

一、納米粒子特性

二、固相法製備納米粒子

三、液相法製備納米粒子

四、氣相法製備納米粒子

五、無機-有機納米複合材料

六、超微粉末的表徵

參考文獻

第三章 晶體生長

第一節 前言

第二節 晶體生長熱力學

一、相變驅動力

二、成核

第三節 相圖及其在晶體生長中的應用

一、相圖

二、相圖在晶體生長中的應用

第四節 晶體生長動力學

一、晶體生長形態

二、晶體生長的輸運過程

三、晶體生長界面

第五節 晶體生長方法

一、從固相中生長晶體

二、從溶液中生長晶體

三、從熔體中生長晶體

四、助熔劑法生長單晶

五、用氣相法生長晶體

參考文獻

第四章 固體中的缺陷

第一節 概論

一、缺陷的普遍性與重要性

二、缺陷的分類

三、非化學計量比化合物與點缺陷

第二節 點缺陷

一、點陣缺陷及其表示符號

二、缺陷締合

三、缺陷平衡理論

第三節 非化學計量比化合物的合成

一、高溫固相反應合成非化學計量比化合物

二、摻雜法加速非化學計量比化合物的生成

三、輻照法製備非化學計量比化合物

四、高壓合成非化學計量比化合物

第四節 非化學計量比化合物的實驗測定

一、化學分析

二、微重量法

三、密度測定法

四、示蹤原子法和標記物法

五、電導率

六、X射線衍射和中子衍射

第五節 線缺陷

一、位錯

二、位錯形成的機制

三、位錯的觀察

第六節 面缺陷與體缺陷

一、面缺陷

二、體缺陷

參考文獻

第五章 固相反應

第一節 緒言

第二節 一種固態物質的反應

一、單一物相中的反應

二、相變反應

三、離溶反應和透明消失反應

第三節 固體的熱分解反應

第四節 固相-固相反應

一、固相與固相反應

二、固相的複分解反應

三、粉末反應

四、燒結反應

第五節 固相-氣相反應

一、鏽蝕反應

二、催化反應

第六節 固相-液相反應

第七節 層間化學反應

參考文獻

第六章 固體中的擴散

第一節 緒言

第二節 固體中的擴散機理

第三節 擴散定律

第四節 互擴散與相關係數

第五節 離子晶體中的擴散

第六節 短程擴散

第七節 擴散係數的實驗測定

參考文獻

第七章 固體表面化學

第一節 固體表面的特徵

一、固體的表面能

二、表面上的擴散

三、固體表面的蒸發

四、固體表面的不均勻性

五、表面態

第二節 外來物質與固體表面的相互作用

一、固體表面上的吸附

二、表面化學鍵與表面酸、鹼

三、離子型固體上的表面水合

四、表面化學反應

五、雙電層

第三節 固體表面分析

一、概述

二、以電學和光學技術為基礎的表面測定法

三、表面光譜

四、化學方法

參考文獻

第八章 固體中的化學鍵

第一節 離子鍵

一、離子晶體的一般特徵

二、幾種典型的離子晶體

三、離子晶體的晶格能

四、晶體中的離子半徑

五、密堆積原理

六、離子極化及含有共價鍵成分的離子鍵

第二節 共價鍵

一、共價鍵的一般概念

二、雜化軌道

第三節 范德華力與氫鍵

一、范德華力

二、氫鍵

第四節 金屬鍵與固體中的能帶理論

一、金屬鍵

二、固體中的能帶理論

參考文獻

第九章 材料與材料設計

第一節 材料設計

第二節 氧化物高溫超導體與銅酸鹽結構

一、引言

二、銅酸鹽超導體的電子結構和晶體結構

三、銅酸鹽超導體中的缺陷

四、電子、空穴型超導體

第三節 發光材料

一、光與固體的相互作用

二、Ce3+的發光

三、一維結構發光

第四節 複合材料

一、疊層型磁記錄複合材料

二、無機-有機納米複合材料

參考文獻